五、ESD对电子设备的影响
ESD对电路的干扰有两种机理:
一种是静电放电电流直接通过电路,对电路造成损坏;
另一种是静电放电电流产生的电磁场通过电容耦合,电感耦合或空间辐射耦合等途径对电路造成干扰。
ESD电流产生的场可以直接穿透设备,或通过孔洞。缝隙。通风孔。输入输出电缆等耦合到敏感电路。当ESD电流在系统内部流动时,它们激发路径中所经过的天线,这些天线的发射效率主要依赖于尺寸。ESD脉冲所导致的辐射波长从几厘米到数百米,这些辐射能量产生的电磁噪声将损坏电子设备或者骚扰它们的运行。
电磁噪声可通过传导或辐射方式进入电子设备。电路及ESD的近场。辐射耦合的基本方式可以是电容或电感方式取决于ESD源和接受器的阻抗。在远场,则存在电磁场耦合。
如果ESD感应的电压和/或电流超过电路的信号电平,电路操作将失常。在高阻抗电路中,电流信号很小,信号用电压电平表示,此时电容耦合将占主导地位,ESD感应电压为主要问题。在低阻电路中,信号主要为电流形式,因而电感耦合占主导地位,ESD电流将导致大多数电路出现问题。
两种主要的破坏机制是:
①由于ESD电流产生热量导致设备的热失效;
②由于ESD感应出高的电压导致绝缘击穿。两种破坏可能在一个设备中同时发生绝缘击穿可能激发大的电流,这又进一步导致热失效。
因为使设备产生损坏比导致它失常所必需的电压和电流要大1~2个数量级,损坏更有可能在传导耦合时产生,这就是说,造成损坏,ESD电火花必须直接接触电路,而辐射耦合通常只导致失常。